DE3424291A1 - Glasfasermaterial - Google Patents
GlasfasermaterialInfo
- Publication number
- DE3424291A1 DE3424291A1 DE19843424291 DE3424291A DE3424291A1 DE 3424291 A1 DE3424291 A1 DE 3424291A1 DE 19843424291 DE19843424291 DE 19843424291 DE 3424291 A DE3424291 A DE 3424291A DE 3424291 A1 DE3424291 A1 DE 3424291A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- fibers
- calcium phosphate
- glass
- glass fiber
- fiber material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/02—Inorganic materials
- A61L27/12—Phosphorus-containing materials, e.g. apatite
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/28—Bones
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/28—Materials for coating prostheses
- A61L27/30—Inorganic materials
- A61L27/32—Phosphorus-containing materials, e.g. apatite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2310/00—Prostheses classified in A61F2/28 or A61F2/30 - A61F2/44 being constructed from or coated with a particular material
- A61F2310/00005—The prosthesis being constructed from a particular material
- A61F2310/00179—Ceramics or ceramic-like structures
- A61F2310/00293—Ceramics or ceramic-like structures containing a phosphorus-containing compound, e.g. apatite
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2310/00—Prostheses classified in A61F2/28 or A61F2/30 - A61F2/44 being constructed from or coated with a particular material
- A61F2310/00389—The prosthesis being coated or covered with a particular material
- A61F2310/00592—Coating or prosthesis-covering structure made of ceramics or of ceramic-like compounds
- A61F2310/00796—Coating or prosthesis-covering structure made of a phosphorus-containing compound, e.g. hydroxy(l)apatite
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
- A61L2430/02—Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of bones; weight-bearing implants
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
- Y10T428/2904—Staple length fiber
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
- Y10T428/2904—Staple length fiber
- Y10T428/2907—Staple length fiber with coating or impregnation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
- Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
- Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
- Y10T428/2933—Coated or with bond, impregnation or core
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
- Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
- Y10T428/2933—Coated or with bond, impregnation or core
- Y10T428/2938—Coating on discrete and individual rods, strands or filaments
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
- Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
- Y10T428/2933—Coated or with bond, impregnation or core
- Y10T428/294—Coated or with bond, impregnation or core including metal or compound thereof [excluding glass, ceramic and asbestos]
- Y10T428/2956—Glass or silicic fiber or filament with metal coating
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
- Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
- Y10T428/2933—Coated or with bond, impregnation or core
- Y10T428/294—Coated or with bond, impregnation or core including metal or compound thereof [excluding glass, ceramic and asbestos]
- Y10T428/2958—Metal or metal compound in coating
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Glasfasermaterial, das überwiegend
aus Calciumphosphat besteht und bezieht sich insbesondere auf ein Glasfasermaterial, das als Hauptbestandteil
Calciumphosphat enthält, zum Einfüllen in Defekte oder Hohlräume von Knochen.
Bei chirurgischen und orthopädischen Behandlungen ist es
häufig erforderlich, prothetische Operationen zum Ausfüllen von Defekten oder Hohlräumen in Knochen durchzuführen,
die durch komplizierte Knochenbrüche oder durch chirurgische Entfernung von Knochentumoren verursacht wurden. Auch
auf dem Gebiet der Dentalchirurgie werden häufig ähnliche Dentaloperationen notwendig, um durch Pyorrhea alveolaris
verursachte defekte Hohlräume im Oberkiefer (Maxilla) oder Unterkiefer (Mantibula) zu füllen. Es ist allgemeine Praxis
geworden, Knochengewebe,- wie Ilium, von dem Patienten chirurgisch zu entnehmen, um den Defekt oder Hohlraum des
Knochens auszufüllen und dadurch die frühzeitige Heilung des Knochengewebes zu fördern. Durch eine solche Operation
muß jedoch normales Knochengewebe aus einem intakten Bereich entnommen werden, wodurch dem Patienten zusätzlich
zu den durch die Operation verursachten Nachteilen weitere Schmerzen zugefügt werden. Wenn darüber hinaus das
Volumen des Defekts oder Hohlraums in dem Knochen des Patienten groß ist, reicht die Menge des aus seinem eigenen
Körper erhältlichen Knochengewebes nicht immer aus, um den Defekt oder Hohlraum vollständig zu füllen. In einem solchen
Fall ist es unvermeidbar, ein Ersatzmaterial für das eigene Knochengewebe des Patienten zu verwenden. Wenn auch
die gleiche Art oder unterschiedliche Arten von Knochengewebe als Ersatzmaterial verwendet wurden, ist die Schwierigkeit
verblieben, daß das implantierte Ersatzmaterial
aufgrund der Fremdkörper-Abstoßungsreaktion durch das lebende Gewebe abgestoßen wird. Deshalb ist auch
die postoperative Heilung des Defekts nicht stets zufriedenstellend. Aus diesem Grund hat man bisher in der
Praxis eine solche Operation als nicht völlig befriedigend angesehen.
Es besteht daher ein Bedürfnis nach einem künstlichen Material, das ausgezeichnete Verträglichkeit mit lebenden
Geweben zeigt, wenn es in einen Defekt oder Hohlraum eines Knochens eingefüllt worden ist, und welches die
Bildung von Knochengewebe in dem Defekt und in dessen Nachbarschaft erleichtert und die Wiederherstellung und
Heilung der Struktur und Funktion des einmal beschädigten Knochengewebes fördert.
Als Ersatzmaterial für die harten Gewebe im lebenden Körper
wurden bereits zahlreiche Metallegierungen lind organische Materialien verwendet. Es wurde jedoch erkannt,
daß diese Materialien die Tendenz zeigen, in der Umgebung von lebendem Gewebe gelöst oder in anderer Weise
abgebaut zu werden oder toxisch gegenüber dem lebenden Körper sind und daß sie sogenannte Fremdkörper-Reaktionen
verursachen. Bis heute werden keramische Materialien eingesetzt, weil sie ausgezeichnete Verträglichkeit mit dem
lebenden Körper besitzen und daher die vorstehend erwähnten Schwierigkeiten beseitigen. Künstliche Knochen
und künstliche Zähne, die aus keramischen Materialien hergestellt sind, wurden entwickelt und haben große allgemeine
Aufmerksamkeit auf sich gezogen, insbesondere solche aus Aluminiumoxid, Kohlenstoff oder Tricalciumphosphat
oder aus einer gesinterten Masse oder Einkristallen von Hydroxylapatit, die überlegene Verträglichkeit
mit dem lebenden Körper besitzen.
Den üblichen keramischen Implantatmaterialien ist jedoch der Nachteil gemeinsam, daß sie eine der Keramik eigene
-5- 3 4 2 4
zu hohe Härte und Sprödigkeit besitzen. Die bekannten
keramischen Materialien sind daher in der praktischen Anwendung nicht völlig zufriedenstellend. Außerdem wurde
der Versuch unternommen, einen Knochendefekt mit einem
gesinterten Keramikblock oder einem Keramikblock in Form eines Einkristalls auszufüllen. Da jedoch zwischen
dem Block und dem Knochengewebe ungleichmäßige Spalten oder Zwischenräume ausgebildet werden, kann das Ziel,
den Knochenhohlraum vollständig auszufüllen, nicht er-
10 reicht werden.
Wenn andererseits Aluminiumoxid als Füllmaterial verwendet wird, wirkt dieses als Stimulans, welches die Absorption
von Knochen in der Nachbarschaft des implantierten Füllmaterials verursacht, da Aluminiumoxid weit
härter als das Knochengewebe ist. Der Einsatz von keramischen Materialien befindet sich daher noch nicht im
Stadium der praktischen Anwendung.
Darüber hinaus wurde noch nicht klargestellt, welche Eigenschaften ein keramisches Material aufweisen sollte,
um die Fremdkörper-Reaktion zu unterdrücken, die Verträglichkeit mit dem lebenden Körper zu verbessern und
die Bildung von neuem Knochen zu fördern. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
Füllmaterial für Defekte oder Hohlräume in Knochen zur Verfügung zu stellen, das die erwähnten Nachteile nicht
zeigt und ausgezeichnete Verträglichkeit mit dem lebenden Körper besitzt, ohne Fremdkörperreaktionen hervorzurufen,
und das die frühzeitige Bildung von neuem Knochen fördert und mit dem wachsenden harten Gewebe des
lebenden Körpers unter Bildung einer einheitlichen Masse vereinigt wird.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein als Füllmaterial für Defekte und Hohlräume in Knochen bestimmtes Glas-
fasermaterial, das Calciumphosphat als Hauptbestandteil
enthält.
Erfindungsgemäß wird ein Glasfasermaterial zum Einfüllen
in Defekte oder Hohlräume von Knochen zur Verfügung gestellt, welches Calciumphosphat als Hauptbestandteil enthält
und welches in dem mit dem Glasfasermaterial ausgefüllten Bereich die Knochenbildungsreaktion sowie die rasche
Wiederherstellung der Struktur und Funktion des einmal beschädigten Knochengewebes fördert.
Erfindungsgemäß wird ein Glasfasermaterial, d. h. Glasfasern
und Gewebe , Vliese oder Gaze aus solchen Glasfasern zum Einfüllen in Defekte oder Hohlräume in Knochen
zur Verfügung gestellt, welches Calciumphosphat als Hauptbestandteil enthält und sich' leicht zu einer solchen
Gestalt formen läßt, welche zur engen Einpassung in den Hohlraum angepaßt ist und die darüber hinaus angepaßt ist, dem Umriß der umgebenden lebenden Gewebe
zu folgen.
Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Glasfasermaterial zum
Einfüllen in einen Defekt oder einen Hohlraum eines Knochens zur Verfügung gestellt, welches Calciumphosphat
als Hauptbestandteil enthält und sich leicht formen läßt, um eine Gestalt anzunehmen, die auch in Hohlräume mit
komplizierter Gestalt eingepaßt werden kann.
Die vorstehenden und andere Aufgaben und Gegenstände der Erfindung sind aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung
der Erfindung ersichtlich.
Das erfindungsgemäße Glasfasermaterial zum Einfüllen in Defekte oder Hohlräume von Knochen enthält Calciumphosphat
als Hauptbestandteil und besitzt ein negatives Zeta-Potential
Dieses Calciumphosphat hat ein Molverhältnis (Atomverhältnis)
von Ca zu P von nicht weniger als 0,2 und von weniger als 0,6 und einen Gesaititgehalt an CaO plus
PpO1- von nicht weniger als 80 Gew.-%.
Die Erfindung wird nachstehend ausführlich beschrieben.
Das in der Beschreibung und den Patentansprüche zur Definition angewendete "Zeta-Potential" wird mit Hilfe
der Methode zur Bestimmung des Strömungspotentials gemessen und bestimmt. Dazu wird im einzelnen die zu messende
Probe fein pulverisiert und in eine Testzelle so eingefüllt, daß sie ein Diaphragma bildet, durch welches
eine Flüssigkeit mit Hilfe eines inerten Gases, wie Stickstoffgas, als Druck-Quelle zwangsweise geleitet
wird, wobei die Potentialdifferenz zwischen den Endfla-.
T5 chen der in Form eines Diaphragmas vorliegenden Probe
gemessen wird. Das Zeta-Potential wird errechnet, indem in der nachstehenden Gleichung (Helmholtz-Smoluchowski-Gleichung)
der angewendete Druck für P und die gemessene Potentialdifferenz für E eingesetzt werden:
20 Zeta-Potential = ·
εΡ
worin^ der Viskositätskoeffizient (Poise) der Flüssig- ·
keit, A die spezifische Leitfähigkeit (Ω. cm ) der
Flüssigkeit, ε die Dielektrizitätskonstante (-) der Flüssigkeit
an der Luft, E die gemessene Potentialdifferenz (mV) und P den angewendeten Gasdruck (cm H~0) bedeuten.
Das für die Zwecke der Erfindung verwendete, überwiegend
aus Calciumphosphat bestehende Glas ist ein Glas mit einem negativen Zeta-Potiential und einem Molverhältnis
von Ca zu P von nicht weniger als 0,2, jedoch weniger als 0 0,6, welches 80 Gew.-% oder mehr der Gesamtmenge an CaO
plus P2°5 entnält·
Zu Ausgangsmaterialien zur Herstellung der überwiegend
aus Calciumphosphat bestehenden Glasfasern, die erfindungsgemäß
verwendet werden, gehören Gemische aus einer oder mehreren Calciumphosphatverbindungen mit einer oder
mehreren Phosphor enthaltenden Verbindungen, wobei die Calciumphosphatverbindungen aus der Tetracalciumphosphat,
Hydroxylapatit, Tricalciumphosphat und Tierknochen umfassenden Gruppe ausgewählt werden .und die Phosphor enthaltende
Verbindung aus der aus Triammoniumphosphat, Ammoniumhydrogenphosphat, Natriumphosphat und Phosphorsäure
bestehenden Verbindungsgruppe gewählt wird. Ein Gemisch aus einer oder mehreren Calcium enthaltenden Verbindungen,
wie gebrannter Kalk, gelöschter Kalk und Calciumcarbonat, im Gemisch mit einer oder mehr dieser
Phosphor enthaltenden Verbindungen kann ebenfalls eingeset2t werden. Dem Gemisch aus der Calciumphosphatverbindung
mit der Phosphor enthaltenden Verbindung oder dem Gemisch aus der Calcium enthaltenden Verbindung und der
Phosphor enthaltenden Verbindung kann bzw. können erforderlichenfalls ein oder mehrere anorganische Oxide zugesetzt
werden. Beispiele für solche anorganischen Oxide sind Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Natriumoxid, Eisenoxid,
Magnesiumoxid und Kaolin. Wie vorstehend angegeben, können als Bestandteile des Ausgangsmaterialgemisches
tierische Knochen und Kaolin verwendet werden, vorausgesetzt, daß in diesen keine gegenüber dem lebenden Körper
giftigen Bestandteile, wie Arsen oder Cadmium enthalten sind oder daß der Gehalt an giftigen Bestandteilen vernachlässigbar
gering ist. Das überwiegend aus Calciumphosphat bestehende Glasfasermaterial gemäß der Erfindung
kann mit Hilfe der folgenden Verfahrensschritte hergestellt werden: Mischen der vorstehend angegebenen Ausgangsmaterialien
unter Bildung eines gemischten Materials, Einfüllen des gemischten Materials in ein Gefäß, in dessen
Boden eine Düse vorgesehen ist, Schmelzen des Gemisches, wobei das geschmolzene Gemisch durch die Düse
abfließt und Aufblasen eines Hochdruckgases auf den herausfließenden
Strom des geschmolzenen Gemisches, so daß baumwollartige Fasern gebildet werden. Gemäß einer anderen
Methode können wahlweise Fasern in Form von langen Filamenten ausgebildet werden, indem die durch die Düse
entnommenen Spinnfilamente kontinuierlich durch Aufrollen auf eine Rolle oder Walze aufgenommen werden.
Da die erfindungsgemäßen Glasfasern außerordentlich flexibel
sind und daher dem Umriß eines Hohlraums folgen, in den sie eingefüllt werden, ist es einfach, einen Defekt
oder Hohlraum eines Knochens dicht mit dem Glasfasermaterial auszufüllen. Die Bildung von neuem Knochen wird
darüber hinaus gefördert, wenn das erfindungsgemäße Glasfasermaterial,
dessen spezifische Oberfläche größer ist als bei Glas in Form von Klumpen oder Perlen, in einen Defekt
oder Hohlraum eines Knochens gefüllt wird. Ein weiterer Vorteil der Anwendung des Füllmaterials in Faser- oder
Filamentform besteht darin, daß innerhalb des Füllmaterials kontinuierliche hohle Poren gebildet werden, so
daß neu gebildete Knochen sich in die inneren hohlen Poren des Füllmaterials erstrecken, wodurch die Bildung einer
einheitlichen und vereinigten Gesamtstruktur erleichtert wird, in der das Füllmaterial und das harte Gewebe
des lebenden Körpers aneinander angrenzen.
Das überwiegend aus Calciumphosphat bestehende Glasfasermaterial
sollte erfindungsgemäß ein Molverhältnis (Atomverhältnis) von Ca/P von nicht weniger als 0,2, jedoch
weniger als 0,6 aufweisen und der Gesamtgehalt an CaO
plus ?2°5 ·*-η dem Glasfasermaterial sollte nicht weniger
30 als 80 Gew.-% betragen.
Wenn das Molverhältnis Ca/P weniger als 0,2 beträgt, wird die Viskosität des geschmolzenen Glases zu niedrig, wodurch
die Herstellung von Fasern daraus erschwert wird.
Wenn im Gegenteil das Molverhältnis von Ca/P nicht weniger als 0,6 beträgt, wird es schwierig, das Glas zu schmelzen
oder die Viskosität der geschmolzenen Glasmasse wird zu hoch, um Fasern daraus zu erspinnen. Selbst wenn Fasern
aus einem Glas mit einem Molverhältnis von Ca/P von nicht weniger als 0,6 hergestellt werden könnten, werden solche
Fasern durch Entglasung opak und zu schwach, um sie zur praktischen Anwendung einzusetzen. Wenn der Gesamtgehalt
an CaO plus P2 0S weni9er als 80 Gew.-% beträgt, wird die
Verträglichkeit des gebildeten Glasfasermaterials mit dem lebenden Körper schlecht, wobei das Wachstum von neuem
Knochengewebe unterdrückt wird und dadurch die Heilung und Wiederherstellung der Knochenstruktur verzögert wird.
Wenn das Zeta-Potential des Glases mit Hilfe der Bestimmungsmethode
für das Strömungspotential bestimmt wird, indem destilliertes Wasser durch die zu prüfende Probe geleitet
wird (wobei das überwiegend aus Calciumphosphat bestehende Glas in Pulverform in die Testzelle gefüllt wird),
sollte das Glas ein negatives Zeta-Potential, vorzugsweise ein Zeta-Potential von -0,05 bis -20,0 mV zeigen, um zu
gewährleisten, daß das Glas ausgezeichnet im Hinblick auf die Verträglichkeit mit dem lebenden Körper ist, um das
frühzeitige Wachstum von neuem Knochengewebe zu erleichtern. Ein Glas mit einem Zeta-Potential im Bereich von -0,2 bis
-10,0 mV wird besonders bevorzugt, um die Bildung von neuem Knochen zu beschleunigen. Um Glasfasern mit einem negativen
Zeta-Potential herzustellen, ist es wesentlich, die Temperatur der geschmolzenen Masse des Ausgangsmaterialgemisches
in der Stufe der Faserbildung im Bereich von 800 0C bis
1400 0C zu halten und den Gehalt an anorganischen Oxiden
im Ausgangsmaterialgemisch innerhalb eines Bereiches bis zu 20 Gew.-% einzustellen. Ein Glasfasermaterial mit einem
Zeta-Potential von -0,05 bis -20,0 mV kann gebildet werden, indem die Temperatur der geschmolzenen Masse innerhalb des
Bereiches von 900 bis 1300 °C gehalten wird und der Gehalt an anorganischen Oxiden auf einen Wert innerhalb des Bereiches
von 1 bis 15 Gew.-% eingestellt wird. Wenn die Temperatur
der geschmolzenen Masse weniger als 800 C beträgt.
und der Gehalt an (anderen) anorganischen Oxiden 20 Gew.-% überschreitet, besitzt das gebildete Glasfasermaterial ein
positives Zeta-Potential. Wenn andererseits die Temperatur der geschmolzenen Masse höher als 1400 C ist und in dem
Ausgangsmaterialgemisch kein anderes anorganisches Oxid vorliegt, hat das gebildete Glasfasermaterial ein Zeta-Potential
von weniger als -20,0 mV.
Das erfindungsgemäße Glasfasermaterial kann zwar in der
Form, wie es hergestellt wurde, d. h. als lange Filamente oder baumwollähnliche Stapelfasern, in einen Defekt oder
Hohlraum eines Knochens eingefüllt werden, es kann jedoch auch ein gewebter Stoff, wie ein Tuch oder Gaze aus den
Filamenten hergestellt werden und der Webstoff in den Defekt
oder Hohlraum des Knochens eingefüllt oder um den Defekt oder mit Hohlraum versehenen Teil des Knochens gewickelt
werden. Die Wiederherstellung oder Heilung des Defekts des Knochens kann innerhalb kürzerer Dauer verwirklicht
werden, wenn das erfindungsgemäße Glasfasermaterial in den Defekt eingefüllt und ein aus dem Glasfasermaterial
hergestelltes Tuch oder eine Gase um den Defekt gewickelt wird, im Vergleich mit dem Fall in welchem lediglich
das Glasfasermaterial in den Defekt eingefüllt wird. Das erfindungsgemäße Glasfasermaterial in Form von
langen Filamenten kann unter Verwendung einer handelsüblichen manuellen oder automatischen Webmaschine zu ei-
30 nein Tuch oder einer Gaze verwebt werden.
Es wird bevorzugt, daß die erfindungsgemäßen, überwiegend
aus Calciumphosphat bestehenden Fasern mit einer Calciumphosphatverbindung
beschichtete Oberflächen aufweisen.
Die Verträglichkeit des erfindungsgemäßen Glasfasermaterials
mit dem lebenden Körper kann weiter verbessert werden, so daß das Wachstum neuer Knochen erleichtert und die
Wiederherstellung und Heilung der lebenden Knochenstruktur, die mit dem eingefüllten Glasfasermaterial eine Einheit
bildet, beschleunigt wird, wenn die Oberfläche jeder der überwiegend aus Calciumphosphat bestehenden Fasern mit einer Calciumphosphatverbindung überzogen wird.
bildet, beschleunigt wird, wenn die Oberfläche jeder der überwiegend aus Calciumphosphat bestehenden Fasern mit einer Calciumphosphatverbindung überzogen wird.
Die Oberfläche der Glasfasern kann mit einer Calciumphosphatverbindung
beschichtet bzw. mit einer Ablagerung aus einer Calciumphosphatverbindung versehen werden, indem die
überwiegend aus Calciumphosphat bestehenden Glasfasern in eine Lösung, die Phosphorsäureionen enthält, wie eine Lösung
von Ammoniumhydrogenphosphat oder eine Mischlösung
aus Phosphorsäure und Ammoniak, eingetaucht werden, um zu ermöglichen, daß die in der Lösung vorhandenen Phosphationen
mit Calciumionen in den Glasfasern reagieren, so
daß eine Calciumphosphatverbindung auf der gesamten Oberfläche jeder Faser ausgebildet wird. Bei diesem Verfahren hat die auf der Oberfläche jeder Faser abgeschiedene Calciumphosphatverbindung ein Molverhältnis (Atomverhältnis) von Ca/P von 0,8 bis 1,7. Gemäß einer anderen, wahlweisen Ausführungsform wird eine Aufschlämmung einer Calciumphosphatverbindung mit einem Molverhältnis Ca/P von 1,0 bis
daß eine Calciumphosphatverbindung auf der gesamten Oberfläche jeder Faser ausgebildet wird. Bei diesem Verfahren hat die auf der Oberfläche jeder Faser abgeschiedene Calciumphosphatverbindung ein Molverhältnis (Atomverhältnis) von Ca/P von 0,8 bis 1,7. Gemäß einer anderen, wahlweisen Ausführungsform wird eine Aufschlämmung einer Calciumphosphatverbindung mit einem Molverhältnis Ca/P von 1,0 bis
2,0 hergestellt und die Glasfasern gemäß der Erfindung werden in die Aufschlämmung eingetaucht, um zu bewirken, daß
die Calciumphosphatverbindung an der Oberfläche jeder Faser haftet, wonach das Trocknen folgt.
Bei dem Verfahren, gemäß dem eine Calciumphosphatverbindung an der Oberfläche jeder Faser unter Verwendung einer
Phosphationen enthaltenden Lösung abgeschieden wird, kann
die Lösung vorzugsweise einen pH-Wert von 2 bis 7 aufweisen. Wenn der pH-Wert der Lösung weniger als 2 beträgt,
wird das überwiegend aus Calciumphosphat bestehende Glasfaserina terial geschädigt, so daß seine Festigkeit geringer
ist, als den Erfordernissen für die praktische Anwendung entspricht. Wenn im Gegenteil der pH-Wert der verwendeten
Lösung höher als 7 ist, wird die Menge der abgeschiedenen Calciumphosphatverbindung an der Oberfläche jeder Faser
zu gering, um die Oberfläche umzuwandeln und zu verbessern,
Aus den umgeformten bzw. modifizierten Fasern in Form langer
Filamente, deren Oberflächen mit der Calciumphosphatverbindung überzogen sind, kann durch Verweben ein Tuch
oder eine Gaze hergestellt werden oder es ist möglich, zunächst aus den Fasern in Form langer Filamente ein Tuch
oder eine Gaze herzustellen und danach das gewebte Tuch oder die Gaze einer der vorstehend erläuterten Modifizierungsbehandlungen
zu unterwerfen.
Das erfindungsgemäße, überwiegend aus Calciumphosphat bestehende
Glasfasermaterial kann in chirurgischen oder orthopädischen Operationen eingesetzt werden und kann
darüber hinaus zum Einfüllen in Defekte"angewendet werden, die in der Nähe des Zahnwurzelkanals aufgrund von
Pyorrhea alveolaris entstanden sind.
Die Erfindung wird nachstehend ausführlicher anhand mehrerer Beispiele beschrieben.
Jedes der in der folgenden Tabelle 1 gezeigten Ausgangs-· material-Gemische wurde hergestellt und in einem Gefäß,
dessen Boden mit einer Düse versehen war, geschmolzen.
so daß die geschmolzene Masse durch die Düse fließen konnte. Die so ersponnenen Glasfasern wurden auf einer
Trommel aufgenommen, wobei Filamente mit einem Durchmesser von jeweils 10 bis 20 μΐη gebildet wurden. Die
Verfahrensbedingungen und die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Ver such Nr. |
MoI- Ver- hält |
nis Ca/P |
|
1 | 0,10 |
2 | 0,10 |
3 | 0,10 |
4 | 0,20 |
5 | 0,20 |
6 | 0,20 |
7 | 0,50 |
8 | 0,50 |
9 | 0,50 |
10 | 0,59 |
11 | 0,59 |
12 | 0,59 |
13 | 1,0 |
14 ■ | 1,0 |
15 | 1,0 |
CaO+p O Gehalt an an-
(Gew.-%) organischen Oxiden* (Gew.-%)
Ausgangsmaterialien
Faser-Bildung
Entglasung
Schmelztemperatur (5C)
95 80 60 95 80 60 95 80 60 95 80 60 95 80 60
5 20 40
20 40
20 40
20 40
20 40
CaO, NH4H2PO4, Al3O3, Na2O
wie | oben | t |
wie | oben | |
CaCO3, | H3PO4 | |
wie | oben | |
wie | oben | |
Ca(CH)2 | ,(MI4 | |
wie | oben | 4) |
wie | oben | |
Ca(CH)2 | , (NH | |
wie | oben | 3 |
wie | oben | |
CaHPO , | Al2O | |
wie | oben | |
wie | oben | |
nein | — |
nein | |
nein | - |
ja | nicht beobachtet |
ja | nicht beobachtet |
ja | nicht beobachtet |
ja | nicht beobachtet |
ja | nicht beobachtet |
ja | nicht beobachtet |
ja | nicht beobachtet |
ja | nicht beobachtet |
ja | nicht beobachtet |
ja | beobachtet . |
ja | beobachtet |
ja | beobachtet |
750
800
850
950
950 1000 ^. 1050 V
1080 1100 1150 1180 1200
1250 °° 1270
1300
*Mit Ausnahme der Calciumverbindung und der Phosphorverbindung
Wie aus den Ergebnissen der Tabelle 1 ersichtlich ist, waren die Gläser mit einem Molverhältnis von Ca/P von
0,10 nicht zur Bildung von Fasern befähigt, weil die Viskositäten der geschmolzenen Gläser zu niedrig waren.
Andererseits trat bei den Gläsern mit einem Molverhältnis von Ca/P von 1,0, die zwar unter Bildung von Fasern
versponnen werden konnten, in der Stufe der Faserbildung eine Entglasung und damit häufige Brüche ein, so daß aus
diesen Gläsern keine kontinuierlichen Fasern hergestellt 0 werden konnten.
Fasern in Form von langen Filamenten konnten ohne schwerwiegenden Bruch der gesponnenen Fasern in Versuchen 4 bis
12 ausgebildet werden.
Jede der in Versuchen 1 bis 15 hergestellten Fasern wurde zu einem Pulver gemahlen, welches in die Testzelle einer
Vorrichtung zur Bestimmung des Strömungspotentials (Modell ZP-10B der Shimazu Seisakusho Ltd.) eingefüllt
wurde,und destilliertes Wasser wurde durchgeleitet, um das Zeta-Potential jedes Glases zu bestimmen. Dabei wurden
die in Tabelle 2 gezeigten Ergebnisse erhalten.
Versuch Nr. | -1 | 1 | -1 | 2 | 3 | 1 | 4 5 | 6 | 7 | 8 | 0 |
Zeta-Potential (mV) |
»o | ,0 | -O7 | -8,0 -10 | ,0 -1 | ,0 -6,0 | -4, | ||||
11 | |||||||||||
Versuch ISIr. | — 1 | 9 | -1 | 10 | ,1 | 12 | 13 | 14 | 15 | 2 | |
Zeta-Potential (mV) |
,2 | -0 | -0,1 | -1,0 | -1,2 | -0, | |||||
Jedes des in.Versuchen 4 bis 12 in Beispiel 1 hergestellten
Glasfasermaterialien wurde in einen künstlich ausgebildeten Defekt (3 mm Durchmesser χ 4 mm Länge) im Oberschenkelknochen
eines Kaninchens eingefüllt und der mit jedem der Glasfasermaterialien gefüllte Bereich wurde nach Ablauf von
12 Wochen untersucht. Die Ergebnisse zeigten, daß die mit den Glasfasermaterialien der Versuche 4, 7, 8 und 10 gefüllten
Defekte ausgeheilt waren, wobei die Fasern sich im wesentlichen vollständig mit dem umgebenden Knochengewebe
vereinigt hatten. Das Volumen des neu gebildeten Knochens war geringfügig kleiner als bei Verwendung der
Glasfasermaterialien aus Versuchen 4, 7, 8 und 10, wenn
die Defekte mit jedem der Glasfasermaterialien aus Versuchen Nr. 5 und 1.1 gefüllt waren. Wurden Defekte mit einem
der Glasfasermaterialien gemäß Versuchen 6, 9 und gefüllt, so wurde beobachtet, daß neues Knochengewebe nur
soweit gewachsen war, daß es lediglich die Bereiche der eingefüllten Fasern bedeckte, wobei die Fasern mit dem
-wachsenden Knochengewebe nicht einheitlich integriert waren.
Die gleichen Ausgangsmaterialgemische, die in Versuchen Nr. 4 und 8 in Beispiel 1 verwendet worden waren, wurden
in das gleiche, am Boden mit einer Düse versehene Gefäß eingefüllt. Die Temperatur des Gefäßinhalts wurde für
Probe Nr. 4 bei 1000 0C gehalten und für Probe Nr. 8 bei
1120 C gehalten, um zu ermöglichen, daß die geschmolzene Masse durch die Düse strömte. Hochdruckluft wurde auf die
ausfließenden Ströme geblasen, um die Herstellung von baumwollartigen Stapelfasern mit einem Durchmesser im
Bereich von jeweils 10 bis 50 μΐη zu versuchen. Als Ergebnis
zeigte sich, daß baumwollartige Stapelfasern aus den Ausgangsmaterialgemischen gemäß Versuchen Nr. 4 und 8 hergestellt
werden konnten.
Die so hergestellten Stapelfasern wurden in Defekte (3 mm
Durchmesser χ 4 mm Länge) eingefüllt/ die künstlich im Oberschenkelknochen von Kaninchen ausgebildet worden waren,
und die postoperative Heilung der Defekte wurde beobachtet. Es wurde gefunden, daß nach Ablauf von 4 Wochen
in beiden Fällen eine große Menge an neuem Knochengewebe über den Oberflächen der eingefüllten Stapelfasern ausgebildet
worden war.
Die in Versuchen 4 und 8 des Beispiels 1 hergestellten Glasfasern wurden in wässrig^amtnonlakalische Lösungen, denen
Phosphorsäure zugesetzt worden war und die jeweils einen pH-Wert von 1,0, 2,0, 4,0, 6,0, 7,0 und 8,0 hatten, während
30 Minuten eingetaucht, um die Oberflächen der Fasern zu behandeln. Die bei pH 1,0 behandelten Fasern wurden durch
die Behandlungslösung angegriffen und beeinträchtigt, so daß sie aufgerauhte Oberflächen hatten. Die bei pH 8,0
behandelten Fasern zeigten Oberflächen, die kaum mit einer Abscheidung versehen waren. Die Oberflächen der bei
pH-Werten von 2,0 bis 7,0 behandelten Fasern waren von der Abscheidung bedeckt und insbesondere die Oberflächen der
bei pH 4,0 und 6,0 behandelten Fasern waren gleichmäßig mit der Abscheidung überzogen.
Die Abscheidung auf den Oberflächen der Fasern wurde mit Hilfe eines Elektronenmikroskops beobachtet, um sie zu
analysieren. Dabei zeigte sich, daß die abgeschiedene
3424-231
Verbindung eine Calciumphosphatverbindung ist, die ein Molverhältnis Ca/P von etwa 1 aufweist.
Jede der beiden Glasfaserprpben (Versuche Nr. 4 und 8), die bei einem pH-Wert von 4,0 behandelt worden waren,
wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 in einen Defekt im Oberschenkelknochen eines Kaninchens eingefüllt und
das Wachstum von neuem Knochen wurde nach drei Wochen beobachtet. Das Wachstum von neuem Knochen auf den Oberflächen
der eingefüllten Fasern war im wesentlichen das gleiehe,
wie es in Beispiel 3 beobachtet worden war.
Die in Versuch Nr. 8 des Beispiels 1 hergestellten Glasfasern wurden mit Hilfe einer Webmaschine zu einem Tuch
verwoben (Breite: 5 cm, Länge: 5 cm). Ein weiteres Tuch wurde aus den gleichen Glasfasern hergestellt und danach
in eine wässrige Ammoniumphosphatlösung mit einem pH-Wert
von 4,0 eingetaucht (die gleiche Lösung wie in Beispiel 4), um eine Calciumphosphatverbindung (Molverhältnis Ca/P =
etwa 1,2) auf der Oberfläche der Filamente abzuscheiden.
Gesondert davon wurde das Glasfasermaterial aus Versuch 8
in Form von Filamenten in gleicher Weise wie in Beispiel 4 bei einem pH-Wert von 4,0 behandelt und aus den behandelten
Filamenten wurde ein Tuch gewebt.
Jedes der so hergestellten Tücher wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 4 in einen Defekt eingefüllt, der im Oberschenkelknochen
eines Kaninchens künstlich ausgebildet worden war,und der so gefüllte Defekt wurde außerdem mit
dem Tuch bedeckt und anschließend vernäht. Eine drei Wochen nach der Operation durchgeführte Untersuchung
zeigte, daß in dem mit jedem der Tücher gefüllten
3424231
und bedeckten Defekt eine große Menge an neuem Knochengewebe gewachsen war, wobei das Volumen des neuen Knochengewebes
merklich größer als das in Beispiel 4 beobachtete war. Speziell die Defekte, die mit den Tüchern
gefüllt und bedeckt worden waren, auf deren Oberfläche eine Calciumphosphatverbindung abgeschieden worden war,
waren unter Bildung eines wesentlich höheren Volumens an neu gewachsenem Knochengewebe verheilt.
Nach der gleichen Verfahrensweise wie in Beispiel 1 wurden Hydroxylapatit und H3PO4 vermischt, um ein Glaspulver
mit einem Molverhältnis von Ca/P von 0,5 und einem Gesamtgehalt an CaO plus Po0c von etwa 100 % herzustellen.
ο '
Das Glaspulver wurde bei 1000 C geschmolzen und aus dem
geschmolzenen Glas wurden Glasfasern hergestellt. Das Zeta-Potential des gebildeten Glasfasermaterials wurde
in gleicher Weise wie in Beispiel 1 bestimmt, wobei ein Wert des Zeta-Potentials von -20,0 mV aufgefunden wurde.
Die so gebildeten Glasfasern wurden in einen Defekt (3mm Durchmesser χ 4 mm Länge) eingefüllt, der künstlich
im Oberschenkelknochen eines Kaninchens ausgebildet worden war, und der postoperative Verlauf der Erholung
des Kaninchens wurde beobachtet. Die Ergebnisse der Beobachtung zeigten, daß ein großes Volumen an neuem
Knochen über die Oberflächen der eingefüllten Fasern gewachsen war.
Unter Verwendung von CaO, H3PO4 und Al3O3 als Ausgangsmaterialien
wurden Glasfasern mit einem Molverhältnis
342423
von Ca/P von 0/30 und einem Gesamtgehalt an CaO plus
P2Oc von 80 Gew.-%, wobei der Gehalt an Al3O3 20 Gew.-%
betrug, aus einer geschmolzenen Masse hergestellt, die
bei 780 °C gehalten wurde. Die gebildeten Glasfasern wurden zu einem feinen Pulver gemahlen, welches der
Bestimmung des Zeta-Potentials unterworfen wurde. Dabei wurde ein Wert des Zeta-Potentials von +0,1 mV aufgefunden.
Diese Glasfasern wurden in einen Defekt eingefüllt, der im Oberschenkelknochen eines Kaninchens ausgebildet
worden war,und die postoperativen Bedingungen wurden
nach Ablauf von drei Wochen beobachtet. Das Ergebnis war, daß die Oberflächen der eingefüllten Fasern kaum
mit neu gewachsenem Knochen bedeckt waren, wenn auch ein geringes Volumen an neuem Knochen von dem lebenden
Knochengewebe aus, welches den Defekt umgab, gewachsen war.
Vergleichsbeispiel
'2
Unter Verwendung von CaCO3, NH4H5PO. und Al2O3 als Ausgangsmaterialien
wurde eine geschmolzene Masse hergestellt und diese bei 1550 C gehalten, während Glasfasern
ausgebildet wurden. Die gebildeten Glasfasern hatten ein Molverhältnis Ca/P von 1,7 und einen Gesamtgehalt
an CaO plus P2 0S von ^O Gew..-%, wobei der Gehalt
an Al3O3 50 Gew.-% betrug. Das Zeta-Potential der so
hergestellten Glasfasern wurde in gleicher Weise wie in
Beispiel 1 bestimmt, wobei ein Wert des Zeta-Potentials von +0,30 mV gefunden wurde.
Das Glasfasermaterial wurde in einen Defekt eingefüllt, der im Oberschenkelknochen eines Kaninchens ausgebildet
_ 22 _ ■ 342423
worden war/ und die postoperativen Bedingungen wurden
nach Ablauf von drei Wochen beobachtet. Das Ergebnis war im wesentlichen das gleiche, wie es in Vergleichsbeispiel
1 beobachtet worden war.
Sl/HJ
Claims (5)
1. Als Füllmaterial für Defekte oder Hohlräume in
Knochen bestimmtes Glasfasermaterial, dadurch g e kennzeichnet, daß es als Hauptbestandteil
Calciumphosphat enthält, in welchem das Molverhältnis
von Ca zu P nicht weniger als 0,2, jedoch weniger als 0,6 beträgt und der Gesamtgehalt an CaO plus PoO1. einen
Wert von nicht weniger als 80 Gew.-% hat, und daß das Glasfasermaterial ein negatives Zeta-Potential, bestimmt
nach der Methode zur Messung des Strömungspotentials, aufweist.
2. Glasfasermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Oberfläche der Glas-
fasern mit einer CaIciumphosphatverbindung überzogen ist.
3. Glasfasermaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet , daß es die Form von
Filamenten, Geweben oder Faservliesen vorliegt.
4. Glasfasermaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Gewebe ein Kattungewebe
ist.
5. Füllmaterial für Defekte oder Hohlräume in Knochen, hergestellt durch Verweben der Filamente gemäß Anspruch
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58121646A JPS6017118A (ja) | 1983-07-06 | 1983-07-06 | リン酸カルシウム質フアイバ− |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3424291A1 true DE3424291A1 (de) | 1985-01-17 |
DE3424291C2 DE3424291C2 (de) | 1988-12-22 |
Family
ID=14816405
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19843424291 Granted DE3424291A1 (de) | 1983-07-06 | 1984-07-02 | Glasfasermaterial |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US4613577A (de) |
JP (1) | JPS6017118A (de) |
CH (1) | CH664086A5 (de) |
DE (1) | DE3424291A1 (de) |
FR (1) | FR2548658B1 (de) |
GB (1) | GB2142914B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009009868A1 (de) | 2008-10-30 | 2010-05-12 | P-D Glasfaser GmbH Brattendorf/Thüringen | Verspinnbares Phospatglas |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4604097A (en) * | 1985-02-19 | 1986-08-05 | University Of Dayton | Bioabsorbable glass fibers for use in the reinforcement of bioabsorbable polymers for bone fixation devices and artificial ligaments |
US4772573A (en) * | 1986-01-10 | 1988-09-20 | Agency Of Industrial Science And Technology | High-strength sintered article of calcium phosphate compound, raw material for production of said sintered article, and method for production of said sintered article |
JPS62221358A (ja) * | 1986-03-20 | 1987-09-29 | 東燃株式会社 | 骨欠損部及び空隙部充填材 |
EP0261270B1 (de) * | 1986-09-29 | 1991-12-27 | Asahi Glass Company Ltd. | Färbende Zusammensetzung |
US5215563A (en) * | 1990-05-04 | 1993-06-01 | Alfred University | Process for preparing a durable glass composition |
JPH06116114A (ja) * | 1992-10-09 | 1994-04-26 | Nikon Corp | 骨充填材 |
US6034014A (en) * | 1997-08-04 | 2000-03-07 | Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. | Glass fiber composition |
US6667049B2 (en) | 1999-06-14 | 2003-12-23 | Ethicon, Inc. | Relic process for producing bioresorbable ceramic tissue scaffolds |
US6451059B1 (en) | 1999-11-12 | 2002-09-17 | Ethicon, Inc. | Viscous suspension spinning process for producing resorbable ceramic fibers and scaffolds |
US7820191B2 (en) | 2000-04-28 | 2010-10-26 | Skeletal Kinetics, Llc | Calcium phosphate cements prepared from silicate solutions |
US6375935B1 (en) | 2000-04-28 | 2002-04-23 | Brent R. Constantz | Calcium phosphate cements prepared from silicate solutions |
US7005135B2 (en) * | 2001-01-30 | 2006-02-28 | Ethicon Inc. | Glass scaffolds with controlled resorption rates and methods for making same |
FI117963B (fi) | 2001-04-26 | 2007-05-15 | Eija Marjut Pirhonen | Luuta korvaavat materiaalit |
US7189409B2 (en) * | 2004-03-09 | 2007-03-13 | Inion Ltd. | Bone grafting material, method and implant |
BRPI0613080B1 (pt) * | 2005-06-30 | 2017-02-21 | Unifrax I Llc | fibra inorgânica vítrea resistente a altas temperaturas, de baixo encolhimento, e artigo contendo fibra inorgânica |
WO2007121071A2 (en) * | 2006-04-18 | 2007-10-25 | Mo-Sci Corporation | Alkaline resistant phosphate glasses and method of preparation and use thereof |
DE602007011671D1 (de) * | 2006-11-30 | 2011-02-10 | Smith & Nephew Inc | Faserverstärktes verbundmaterial |
JP5918135B2 (ja) * | 2010-07-30 | 2016-05-18 | 学校法人近畿大学 | 硬組織再生材料及びその製造方法 |
CN103392033B (zh) | 2010-11-16 | 2015-07-22 | 尤尼弗瑞克斯I有限责任公司 | 无机纤维 |
KR102212976B1 (ko) | 2013-03-15 | 2021-02-04 | 유니프랙스 아이 엘엘씨 | 무기 섬유 |
US10023491B2 (en) | 2014-07-16 | 2018-07-17 | Unifrax I Llc | Inorganic fiber |
MX2017000670A (es) | 2014-07-16 | 2017-06-29 | Unifrax I Llc | Fibra inorganica con encogimiento y resistencia mejoradas. |
BR112017000990A2 (pt) | 2014-07-17 | 2018-07-17 | Unifrax I Llc | fibra inorgânica com encolhimento e resistência melhorados |
US9919957B2 (en) | 2016-01-19 | 2018-03-20 | Unifrax I Llc | Inorganic fiber |
JP7264887B2 (ja) | 2017-10-10 | 2023-04-25 | ユニフラックス アイ エルエルシー | 結晶性シリカを含まない低生体内持続性の無機繊維 |
US10882779B2 (en) | 2018-05-25 | 2021-01-05 | Unifrax I Llc | Inorganic fiber |
MA47836B1 (fr) | 2019-12-31 | 2021-10-29 | Univ Hassan Ii | Procédé de fabrication de fibre de verre de phosphate |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4308064A (en) * | 1978-10-19 | 1981-12-29 | Ngk Spark Plugs Co., Ltd. | Phosphate of calcium ceramics |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2073732B (en) * | 1980-04-03 | 1985-01-09 | Standard Telephones Cables Ltd | Water-soluble calcium phosphate glasses and anticorrosive paints incorporating them |
JPS5777038A (en) * | 1980-10-28 | 1982-05-14 | Asahi Glass Co Ltd | Manufacture of crystallized glass from phosphate glass |
GB2099702B (en) * | 1981-06-04 | 1984-08-08 | Standard Telephones Cables Ltd | Water-soluble prosthesis |
JPS584821A (ja) * | 1981-07-02 | 1983-01-12 | Mitsubishi Mining & Cement Co Ltd | りん酸カルシウム質フアイバ−の製造方法 |
JPS5854023A (ja) * | 1981-09-18 | 1983-03-30 | Mitsubishi Mining & Cement Co Ltd | 無機フアイバ− |
-
1983
- 1983-07-06 JP JP58121646A patent/JPS6017118A/ja active Pending
-
1984
- 1984-06-26 US US06/624,658 patent/US4613577A/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-06-29 GB GB08416577A patent/GB2142914B/en not_active Expired
- 1984-07-02 DE DE19843424291 patent/DE3424291A1/de active Granted
- 1984-07-04 CH CH3211/84A patent/CH664086A5/de not_active IP Right Cessation
- 1984-07-06 FR FR848410811A patent/FR2548658B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-07-08 US US06/883,235 patent/US4735857A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4308064A (en) * | 1978-10-19 | 1981-12-29 | Ngk Spark Plugs Co., Ltd. | Phosphate of calcium ceramics |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Chemie-Ing.-Technik, Nr.8, (1975), S.327-333 * |
DE-B.: Kortüm G., Lehrbuch der Elektro- chemie, 5.Aufl., (1972) * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009009868A1 (de) | 2008-10-30 | 2010-05-12 | P-D Glasfaser GmbH Brattendorf/Thüringen | Verspinnbares Phospatglas |
DE102009009868B4 (de) * | 2008-10-30 | 2015-02-26 | P-D Industriegesellschaft Mbh Glasfaser Brattendorf | Verwendung von verspinnbarem Phosphatglas |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4613577A (en) | 1986-09-23 |
GB8416577D0 (en) | 1984-08-01 |
DE3424291C2 (de) | 1988-12-22 |
CH664086A5 (de) | 1988-02-15 |
FR2548658B1 (fr) | 1991-09-20 |
FR2548658A1 (fr) | 1985-01-11 |
GB2142914A (en) | 1985-01-30 |
GB2142914B (en) | 1987-02-18 |
US4735857A (en) | 1988-04-05 |
JPS6017118A (ja) | 1985-01-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3424291C2 (de) | ||
DE3542535C2 (de) | ||
DE69702610T2 (de) | Verfahren zur herstellung von hydroxylapatit-beschichtungen | |
EP0193588B1 (de) | Carbonatapatit enthaltendes mittel und die verwendung von carbonatapatit für implantate | |
DE3007446C3 (de) | Element zur Implantation in Knochengewebe | |
DE69124129T2 (de) | Hydroxyapatitbeschichtung von Substraten | |
DE3038047C2 (de) | Füllmaterial | |
DE69812709T2 (de) | Verfahren zur herstellung von apatitkeramik, insbesondere zur biologischen verwendung | |
DE69010066T3 (de) | Material und Verfahren zur Restauration eines Knochendefekts mittels Knochengewebe. | |
DE2821354C2 (de) | Verbundimplantatmaterial für Knochen- und Zahnprothesen sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE69624376T2 (de) | Verbundmaterial, dass knochenbioaktive glas- und keramikfasern verwendet | |
DE4124898A1 (de) | Mit apatit ueberzogene tetracalciumphosphat-teilchen | |
EP1153621A1 (de) | Biozemente auf TCP-PHA-Basismischung mit verbesserter Kompressionsfestigkeit | |
DE2606540A1 (de) | Biologisch vertraegliche glaskeramik | |
DE60220949T2 (de) | Neuer knochenmineralien-ersatzstoff | |
DE4016135A1 (de) | Haertendes gemisch | |
DE3531144A1 (de) | Poroeses hydroxyapatitmaterial und seine verwendung | |
DE2940906A1 (de) | Kuenstliche zahnwurzel | |
DE3121182A1 (de) | Fuellmaterial zum fuellen von defekten oder hohlraeumen in knochen | |
DE3611139A1 (de) | Kuenstliche zahnwurzel | |
DE69410603T2 (de) | Isolierung der calciumphosphatkristalle aus knochen | |
EP1732618B1 (de) | Verfahren zur herstellung eines knochen-implantatmaterials | |
US4820573A (en) | Fiber glass mainly composed of calcium phosphate | |
DE69307167T2 (de) | Neue Beschichtung für Prothesen | |
DE10063119C5 (de) | Verfahren zur Herstellung eines synthetischen Füllmaterials |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |